基于Duffing混沌系統(tǒng)的微弱振動(dòng)信號(hào)檢測(cè)方法研究.pdf

1、在對(duì)運(yùn)行機(jī)械的振動(dòng)信號(hào)檢測(cè)及處理中，強(qiáng)噪聲和微弱振動(dòng)信號(hào)混疊在正常振動(dòng)信號(hào)中，給振動(dòng)系統(tǒng)的微弱信號(hào)檢測(cè)與分析造成了困難。本文對(duì)強(qiáng)噪聲背景下微弱振動(dòng)信號(hào)檢測(cè)及處理進(jìn)行了研究。
　　 本文從常用的混沌系統(tǒng)進(jìn)行研究，闡明了幾種混沌系統(tǒng)模型的定義、本質(zhì)和特性。以Duffing混沌系統(tǒng)為主要研究對(duì)象，分析了Duffing方程的基本形式以及Duffing混沌振子的混沌運(yùn)動(dòng)，闡述了基于相平面變化檢測(cè)微弱信號(hào)的工作原理，利用Duffing混沌振

2、子的初值敏感性和對(duì)噪聲的強(qiáng)免疫力檢測(cè)微弱信號(hào)。
　　 (1)建立了檢測(cè)任意頻率信號(hào)的Duffing混沌系統(tǒng)模型。研究了頻差和相位差對(duì)Duffing混沌系統(tǒng)檢測(cè)微弱信號(hào)的影響，對(duì)白噪聲背景下Duffing混沌系統(tǒng)對(duì)正弦信號(hào)的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析。建立了檢測(cè)任意頻率信號(hào)的模型并應(yīng)用到仿真實(shí)驗(yàn)中，利用該模型成功地檢測(cè)出任意頻率的信號(hào)。
　　 (2)提出了一種定量判斷Duffing混沌系統(tǒng)狀態(tài)的方法—Δ指數(shù)法。研究了Lyapunov

3、指數(shù)的定義、本質(zhì)及其特點(diǎn)，分析了求解Lyapunov指數(shù)的兩種解析方法。在仿真實(shí)驗(yàn)中，將該方法與Lyapunov指數(shù)法對(duì)Duffing混沌系統(tǒng)狀態(tài)判斷的結(jié)果作比較，驗(yàn)證了該方法的準(zhǔn)確性。
　　 (3)研究了一種檢測(cè)任意頻率和慢頻變信號(hào)方法，給出實(shí)現(xiàn)該方法的流程圖。首先，利用該方法檢測(cè)正弦信號(hào)，表明該方法信號(hào)頻率和幅值檢測(cè)的正確性，然后應(yīng)用該方法檢測(cè)車(chē)架振動(dòng)實(shí)驗(yàn)中的振動(dòng)信號(hào)，與DH5935儀器的頻譜分析結(jié)果進(jìn)行比較，表明了該方法能